C语言程序设计教程

C语言程序设计教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:吴国凤等
出品人:
页数:271
译者:
出版时间:2002-1
价格:21.8
装帧:
isbn号码:9787810526326
丛书系列:
图书标签:
  • C语言
  • 程序设计
  • 教程
  • 入门
  • 编程
  • 计算机
  • 教材
  • 学习
  • 基础
  • 算法
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

计算机系统编程实践指南 作者:[作者姓名] 出版社:[出版社名称] ISBN:[ISBN号] --- 内容简介 本书深入探讨了现代计算机系统的底层机制与高级编程范式,旨在为读者提供一套全面、实用的系统级软件开发知识体系。我们不再仅仅停留在语言特性的表面,而是着眼于程序在真实硬件上如何运行、内存如何组织、进程如何调度、以及如何高效地与操作系统内核进行交互。本书的编写风格侧重于实践驱动和原理剖析的结合,通过大量的真实代码示例和系统调用解析,确保读者能够构建出健壮、高性能的应用程序。 全书共分为六个主要部分,层层递进,构建起一个完整的计算机系统编程知识框架: --- 第一部分:基础架构与汇编透视 (The Hardware Foundation) 本部分是理解所有上层软件行为的基石。我们首先回顾现代处理器(如x86-64架构)的基本工作模式,包括寄存器集、指令流水线、以及异常和中断处理机制。随后,我们将深入研究汇编语言的艺术,但这并非为了让读者成为汇编专家,而是为了揭示高级语言编译器最终生成代码的形态。 重点内容包括: CPU工作模型与指令集概述: 深入解析CISC与RISC思想在现代CPU中的融合,以及程序计数器(PC)和栈指针(SP)如何协同工作。 栈帧结构与函数调用约定 (ABI): 详细讲解函数参数传递、返回地址保存、局部变量分配的底层细节。理解为什么参数传递顺序和寄存器使用规范对跨平台兼容性至关重要。 内存层次结构与缓存一致性: 剖析L1、L2、L3缓存的工作原理,数据局部性(时间与空间)如何直接影响程序性能。我们将展示如何通过代码优化来提高缓存命中率。 二进制文件格式(ELF/PE): 解析可执行文件在磁盘上的布局,包括代码段、数据段、符号表和重定位信息,为后续的链接和加载机制打下基础。 通过这一部分的学习,读者将能够阅读并理解编译器生成的汇编代码片段,从而对“程序执行”这一概念建立起精确的、基于硬件的认识。 --- 第二部分:内存管理与虚拟化 (The Realm of Memory) 现代操作系统最核心的服务之一便是内存管理。本部分将系统地介绍操作系统如何为每个进程提供一个隔离且连续的虚拟地址空间,以及硬件(MMU)如何高效地将虚拟地址转换为物理地址。 核心主题涵盖: 虚拟地址空间布局: 详细描绘一个典型进程的内存映像,包括代码区、已初始化数据、未初始化数据(BSS)、堆(Heap)和栈(Stack)的相对位置与增长方向。 分页机制与页表: 深入解析二级甚至多级页表的结构,MMU如何利用TLB(Translation Lookaside Buffer)加速地址翻译过程。 动态内存分配器的实现原理: 我们将不再满足于仅仅调用`malloc`和`free`。本章将从零开始构建一个基础的、基于显式/隐式空闲链表的内存分配器,探讨首次适应(FF)、最佳适应(BF)等策略的优劣,以及内存碎片化问题。 内存映射I/O (mmap): 讲解如何利用`mmap`机制实现文件I/O的零拷贝,以及进程间共享内存的实现方式。 --- 第三部分:进程、线程与并发控制 (Concurrency and Synchronization) 并发是构建高性能、响应式应用的关键。本部分聚焦于操作系统对并发执行单元的管理,以及在共享资源环境下如何保证数据正确性。 内容重点包括: 进程的生命周期与上下文切换: 剖析操作系统内核如何维护进程控制块(PCB),以及系统调用`fork()`、`execve()`的底层机制。 线程模型与用户级/内核级线程: 比较不同线程模型(如1:1, N:1, M:N)的适用场景,理解用户级线程库与内核调度器的交互。 同步原语的底层实现: 详细分析互斥锁(Mutex)、信号量(Semaphore)、条件变量(Condition Variable)是如何由原子操作(如Test-and-Set, Compare-and-Swap)构建起来的。 死锁的预防、检测与避免策略: 运用图论和银行家算法等工具,系统性地分析并发编程中的经典陷阱。 --- 第四部分:系统调用与I/O系统 (System Calls and I/O Subsystems) 本书将I/O视为一种受控的资源访问。本部分详细讲解应用程序与操作系统内核边界上的交互——系统调用。 主要议题: 系统调用机制: 深入解析从用户态陷入内核态的转换过程(陷阱/中断),参数传递与返回值获取的细节。 标准I/O流与缓冲机制: 探究`printf`/`scanf`背后的用户态缓冲层,以及它与内核提供的底层块/字符设备的区别。 异步I/O模型: 介绍阻塞I/O、非阻塞I/O、I/O多路复用(`select`/`poll`/`epoll`)的演进,特别是`epoll`的高效之处在于其基于事件驱动的内核实现。 文件系统抽象: 探讨VFS(虚拟文件系统)的概念,以及inode、目录项和数据块在物理存储上的映射关系。 --- 第五部分:网络编程的核心协议栈 (The Network Stack Implementation) 现代应用严重依赖网络通信。本部分将网络编程从高层的Socket API剥离出来,深入到TCP/IP协议栈的内核实现层面。 关键章节包括: Socket API的内核视角: 解析Socket的创建、绑定、监听、连接的每一步系统调用在内核中触发了哪些操作。 TCP协议的流量控制与拥塞控制: 重点分析滑动窗口机制、慢启动、拥塞避免等算法,并讨论如何通过调整内核参数(如TCP缓冲区大小)影响应用性能。 UDP与可靠性重建: 讨论在无连接的UDP之上构建可靠传输层(如RTP/QUIC的核心思想)的挑战与解决方案。 网络I/O的优化: 介绍零拷贝技术在网络发送中的应用,以及如何利用高性能网络库(如Netty、DPDK的原理性概述)。 --- 第六部分:构建高效的系统级工具 (Building High-Performance Utilities) 在掌握了底层原理后,本部分将指导读者应用这些知识来构建实际的、高性能的系统工具。 实践项目与主题: 高性能日志系统的设计与实现: 探讨如何设计一个线程安全、写入速度极快且对性能影响最小的异步日志系统。 定制化的内存池: 针对特定数据结构(如固定大小的对象)设计专用的内存分配策略,避免通用`malloc`的开销。 信号处理与健壮性: 深入理解异步信号(如SIGINT, SIGSEGV)如何干扰程序执行流程,并学习如何编写信号处理程序以确保系统的稳定性。 性能剖析与调试工具的使用: 教授如何使用`strace`、`ltrace`、`perf`等工具,追踪系统调用的频率和延迟,并定位代码中的性能瓶颈。 --- 本书特色 1. 原理与实践的深度融合: 每一章节都配有可编译运行的C/C++示例代码,并辅以详细的系统调用跟踪和内核数据结构解释。 2. 跨平台思维指导: 虽然示例多基于Linux/Unix环境,但书中明确指出了不同操作系统(如Windows/macOS)在系统调用和内存模型上的关键差异点。 3. 面向问题的解决: 重点解决在实际工程中遇到的疑难杂症,如缓存伪共享(False Sharing)、虚假唤醒(Spurious Wakeups)以及内存泄漏的底层追踪。 本书是为有一定C语言基础、渴望深入理解程序运行机制的软件工程师、系统程序员以及计算机科学专业的学生量身打造的进阶读物。读完本书,您将不再把系统视为一个黑箱,而是能够像操作精密仪器一样去设计、调试和优化您的应用程序。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

阅读体验上,我必须给这个版本一个高分,主要在于它的“可操作性”和“错误预防”机制做得极好。在介绍完某个核心函数或结构体后,作者总是会立刻跟进一个“常见陷阱”或“注意事项”的板块。这些小小的提示,简直就是前人踩过的坑的记录,有效地避免了我自己重蹈覆辙。例如,关于数组越界和动态内存分配的讲解部分,作者用非常生动的比喻将栈和堆的概念区分开来,并且在讲解`malloc`和`free`时,反复强调了内存泄漏的危害及规避方法。这在很多其他教材里往往是一笔带过或者只是简单罗列错误代码,但在这里,它被提升到了哲学高度——程序的健壮性源于对资源管理的敬畏。坦白说,我过去调试程序时花费了大量时间在那些低级错误上,而自从注意了这些“陷阱”提示后,代码的首次编译成功率直线上升,极大地增强了我的信心。

评分

如果非要找一个不足,那就是本书的覆盖面确实是聚焦于“核心与实践”的,对于一些非常前沿或特定领域的应用,比如嵌入式编程中的特定寄存器操作或者最新的C标准特性,可能需要配合其他专业书籍来补充。然而,正是这种克制,才使得本书的价值愈发凸显。它没有试图成为一本包罗万象的百科全书,而是专注于打磨那最坚实的地基。对于任何想要真正掌握系统级编程思维的人来说,这本书提供的基础框架是无与伦比的。它教会你如何像一个真正的系统程序员那样思考问题,关注效率、关注资源、关注健壮性。那些看似简单的函数和操作符,经过这本书的解读,都焕发出了强大的生命力,让我从一个只会“写代码”的人,逐渐过渡到思考“如何写出高质量代码”的阶段。这种思维层面的提升,远比掌握几个新语法点来得珍贵。

评分

说实话,我对编程入门书籍的期望值一直不高,很多要么过于简化导致学完后对实际问题束手无策,要么就是上来就抛出一堆晦涩难懂的理论定义,让人望而却步。但这一本,简直是个异类。它在基础语法讲解完毕后,没有急于求成地进入底层细节,而是用了一整章的篇幅来讨论“程序设计思想”的建立。这对我触动非常大,因为编程不仅仅是记住关键字和语法规则,更是一种解决问题的思维模式。作者通过一系列精心设计的、从小规模到中等规模的项目案例,引导我们如何分析问题、如何设计模块、如何调试和优化。这种“先搭框架,再填细节”的教学方式,让我深刻理解了代码背后的逻辑架构。书中的习题设计也很有趣,它们不是那种机械的“输入X得到Y”的测试题,而是更倾向于开放性的、需要思考和取舍的微型工程,迫使你动脑筋去权衡不同的实现方案,这才是真正意义上的能力培养,而非死记硬背。

评分

这本书的深度把握得像一位技艺精湛的工匠,既没有过度美化C语言的原始和直接,也没有回避它在现代编程环境中的局限性。它非常坦诚地展示了C语言如何与操作系统和硬件进行底层交互,那些关于位操作、结构体对齐以及函数调用栈的描绘,深入浅出,让人对计算机的运行机制有了更为直观的认识。很多教材在讲到这些部分时,往往只会给出理论定义,但本书却通过“模拟”的方式,一步步展示数据在内存中的布局变化,这种“可视化”的讲解方式对于理解底层至关重要。更难能可贵的是,作者并未将C语言孤立地看待,而是时不时地将其与其他高级语言的特性进行对比,这使得我们不仅学到了如何用C语言编程,更理解了为什么其他语言会发展出特定的抽象机制来掩盖C语言中那些繁琐但必要的底层操作。这提供了一个极佳的对比视角,有助于建立一个更完整的计算机科学知识体系。

评分

这本书的排版真是让人眼前一亮,初次拿到手的时候,就被它那清晰的章节划分和适中的字体大小吸引了。尤其是那些代码示例,配色方案处理得非常到位,即便是初学者也能很快地跟上作者的思路。我特别欣赏书中对于复杂概念的拆解方式,很多我之前在其他教材上怎么也绕不明白的指针和内存管理部分,在这里被讲解得如同剥洋葱一样层层递进,直至核心。作者似乎深谙读者的“痛点”,总能在关键的地方插入一些“过来人”的经验之谈,这些小插曲不仅缓解了学习的枯燥,更让人觉得是在与一位经验丰富的朋友交流。当然,对于那些习惯了纯理论灌输的读者来说,这本书或许会显得不够“高深”,但对于我们这些渴望扎实基础的实践派来说,这种详略得当的叙述方式,无疑是最高效的学习路径。它不是那种堆砌晦涩术语的参考手册,而更像是一份精心制作的、可以随时翻阅的实战指南,每一个知识点都配有直观的图示或流程图,使得抽象的逻辑具象化,极大提升了学习的效率和趣味性。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有